Embryonale vs. adulte Stammzellen: Wichtige Unterschiede erklärt

Stammzellen haben enormes Potenzial in der regenerativen Medizin zur Behandlung oder Heilung von Krankheiten. Eine Stammzelle wird durch zwei Dinge charakterisiert: ihre Fähigkeit zur Selbstreplikation, sich also unbegrenzt zu teilen und zu erneuern, und ihre Fähigkeit zur Differenzierung, sich also in viele verschiedene, spezialisiertere Zelltypen zu verwandeln. Eine Stammzelle kann einer von zwei Typen sein: embryonal oder adult (somatisch).

Herkunft

Eine embryonale Stammzelle wird aus einem vier- oder fünf Tage alten menschlichen Embryo aus einer befruchteten Eizelle gewonnen. In diesem Stadium ist der Embryo eine Zellkugel, die Blastozyste genannt wird, die in der Regel von einer In-vitro-Fertilisation-Klinik (IVF) gespendet wurde. Eine adulte Stammzelle findet sich in bereits entwickelten Organen und Geweben, unter den reifen Zellen, die das Gewebe bilden. Sie finden sich im Gehirn, im Knochenmark, im Blut, in den Zähnen, in der Skelettmuskulatur, im Herzen, in der Leber und mehr.

Eigenschaften

Eine embryonale Stammzelle ist der jüngste bekannte Zelltyp. Sie ist undifferenziert oder unspezialisiert und pluripotent, was bedeutet, dass sie sich in fast jeden Zelltyp des Körpers verwandeln kann. Eine adulte Stammzelle ist ebenfalls undifferenziert, aber multipotent, was bedeutet, dass sie ihre Identität noch in mehr als einen Zelltyp ändern kann, jedoch typischerweise nur in die Zelltypen des Gewebes oder Organs, aus dem sie stammt. Eine adulte Stammzelle ist daher für die Forschung nicht so vielseitig einsetzbar.

Kultur

Eine embryonale Stammzelle ist leicht zu gewinnen und in Kultur in großen Mengen zu züchten. In einer Laborumgebung wachsen und teilen sich diese Zellen ohne Probleme. Eine adulte Stammzelle ist jedoch selten, da sie in vollständig ausgebildeten Geweben und Organen unter vollständig reifen Zellen vorkommt, die ihre Identität nicht mehr ändern können. Daher sind adulte Stammzellen schwerer zu gewinnen und zu isolieren. Zudem ist ihre Teilung außerhalb des Körpers stark eingeschränkt, was es schwierig macht, sie in großen Mengen zu kultivieren, was ein Problem ist, da Stammzelltherapien eine große Anzahl von Zellen erfordern.

Zelltherapie

Laut dem National Institute of Health (NIH) können embryonale und adulte Stammzellen hinsichtlich ihrer Wahrscheinlichkeit, bei Patienten eine Abstoßung zu verursachen, wenn sie für Stammzelltherapien verwendet werden, unterschiedlich sein. Bis 2009 ist unbekannt, ob die Transplantation von Geweben, die aus hESC (humanen embryonalen Stammzellen) abgeleitet sind, eine Abstoßung verursacht, da klinische Studien gerade erst von der FDA zugelassen wurden. Gewebe, die aus adulten Stammzellen abgeleitet sind, werden jedoch seltener abgestoßen, da die Zellen aus dem eigenen Gewebe des Patienten gewonnen, gezüchtet und in den gewünschten Zelltyp differenziert und dann wieder in den Körper des Patienten zurückgeführt werden. Das Immunsystem des Patienten sollte seine eigenen Zellen nicht abstoßen, wodurch die Notwendigkeit von Abstoßungsmedikamenten und dessen Nebenwirkungen reduziert wird.

Kontroverse um adulte Stammzellen

Es wurde allgemein akzeptiert, dass embryonale Stammzellen sich in praktisch jeden Zelltyp differenzieren können, und adulte Stammzellen können nur den Gewebetyp hervorbringen, aus dem sie stammen. Laut dem NIH haben jedoch aktuelle Experimente berichtet, dass adulte Stammzellen aus einem Gewebetyp Zellen aus einem völlig anderen Gewebe hervorgebracht haben. Diese Debatte geht weiter, und die Forschung läuft, um diese Zellen besser zu verstehen.